PHẦN III: LỰA CHỌN THIẾT BỊ CHO NHÀ MÁY THUỶ ĐIỆN
CHƯƠNG 2: CÁC THÔNG SỐ CỦA TURBIN VÀ MÁY PHÁT
2.2. Các thông số của máy phát
2.2.1. Các thông số cơ bản .
• Máy phát mang nhãn hiệu: CB-900/140-40.
• Công suất của máy phát: Nmf = 70 (MW).
• Đường kính trong Stato: Di = 8,32 (m).
• Số vòng quay đồng bộ của máy phát: n = 150 (v/ph).
• Trọng lượng của máy phát: GMF = 641 (T).
• Trọng lượng rôto máy phát: Gr = 320,5 (T).
• Hiệu suất của máy phát: η = 98%.
• Điện áp đầu ra: U = 10,5 (KV).
2.2.2. Các kích thước cơ bản của máy phát . 1. Xác định kiểu máy phát.
Với trục đứng có thể sử dụng máy phát kiểu treo hoặc kiểu ô, với hình thức nào thì máy phát cũng có hai loại ổ trục: ổ trục đỡ và ổ trục hướng.
+ MP kiểu treo:
Ổ trục đỡ (chính) nó là bộ phận quan trọng của tổ máy, tiếp nhận các lực theo phương thẳng đứng gồm trọng lượng phần quay của tổ máy và lực dọc trục do áp lực của dòng chảy truyền qua BXCT.
Ổ trục đỡ nằm trên giá chữ thập trên và trên Rôto nên Rôto và BXCT được treo trên giá chữ thập trên; ổ trục hướng nằm trong giá chữ thập trên và dưới.
Do phần quay nằm dưới nên ổn định cao, ít rung động khi quay, nhưng có
nhược điểm giá chữ thập trên cao ảnh hưởng tới chiều cao của gian máy, chiếm chỗ gian máy lớn, khi sữa chữa Rôto phải tháo ổ trục chính.
+ MP kiểu ô:
Ổ trục đỡ nằm dưới Rôto và trên giá chữ thập dưới, nó có ưu điểm khi sữa chữa Rôto của MP không cần phải tháo ổ trục đỡ nên không phải căn chỉnh lại, giảm bớt thời gian tu sữa, giá chữ thập trên có chiều cao thấp có thể làm giảm chiều cao của gian máy và thoáng đẹp hơn. Nhưng có nhược điểm: trục tổ máy dễ bị rung động, giá chữ thập dưới có chiều cao lớn có thể ảnh hưởng tới phần dưới nước, nên thường sử dụng giá chữ thập dưới có dạng thùng chụp hình nón cụt đặt trên nắp TB sẽ có thể giảm được kích thước và trọng lượng của MP khoảng 7÷10% so với giá chữ thập ngang thông thường đặt trên khối bê tông thành giếng turbin.
Căn cứ vào số vòng quay của máy phát để phân biệt máy phát kiểu ô hay kiểu treo.
Máy phát kiểu treo được sử dụng khi n ≥150 v/ph, còn máy phát kiểu ô được sử dụng khi n ≤75 v/ph. Nếu số vòng quay nằm trong khoảng 75÷150 v/ph thì căn cứ vào điều kiện cụ thể của TTĐ mà chọn kiểu máy cho thích hợp.
Với máy phát CB-900/140-40 đã chọn có số vòng quay đồng bộ n =150 (v/ph) ta chọn kiểu máy phát cho TTĐ Bản Vẽ là kiểu treo.
2. Xác định các kích thước máy phát.
a. Đường kính trục máy phát (d).
- Đường kính ngoài trục Turbin bằng đường kính ngoài trục máy phát và xác định theo công thức:
dv = (12 ÷ 14).3 mf n
N (m) Trong đó:
Nmf - công suất máy phát Nmf = 70.103 (kW) n - số vòng quay của máy phát n = 150 (v/ph)
dv = (12 ÷ 14).3 3 150
10 .
70 (cm)
dv = (93,08 ÷ 108,59) (cm). Chọn dv = 100 (cm).
- Đường kính trong trục Turbin: dv, =4 dv(dv3−113Nmf /no)
65 , 94 ) 150 / 10 . 70 . 113 100 .(
100
4 3 3
, = − =
dv cm, chọn dv, =95cm
b. Đường kính giếng turbin.
Chọn đường kính giếng Turbin Dg phải thoả mãn đồng thời cả hai điều kiện sau: (nó quyết định bởi cấu tạo của máy phát và turbin).
• Dựa vào điều kiện tháo lắp máy phát:
Dg ≤ Di - (1,5 ÷ 0,6) = 8,32 - (1,5 ÷ 0,6) = (6,82 ÷ 7,72) (m).
• Dựa vào yêu cầu tháo lắp turbin:
Dg ≥ (1,3 ÷ 1,4).D1 = (1,3 ÷ 1,4).4 = (5,2 ÷ 5,6) (m).
Từ hai điều kiện trên ta chọn được đường kính giếng Turbin là: Dg = 6(m).
c. Stato máy phát.
• Đường kính Stato máy phát Da:
Máy phát được chọn mang ký hiệu CB-900/140-40, như vậy đường kính ngoài lừi thộp từ là Da = 900 (cm).
• Chiều cao Stato máy phát (hst).
hst = la+ 0,75 Trong đó: la = 140 (cm).
hst = 1,4 + 0,75 = 2,15 (m).
• Đường kính ngoài máy phát (Dst):
Dst = (1,15 + 0,0007.n).Di Khi n < 250 (v/p) Trong đó:
n - số vòng quay đồng bộ của máy phát n =150 (v/ph).
Di - đường kính trong Stato máy phát: Di = 8,32 (m).
Dst = (1,15 + 0,0007.150).8,32 = 10,44 (m) d. Giá chữ thập trên.
• Chiều cao giá chữ thập trên (ht):
h t = (0,2÷ 0,25).Di = (0,2 ÷ 0,25).8,32 ht = (1,66 ÷ 2,08) (m ).
Chọn chiều cao ht=1,8 (m ).
• Đường kính giá chữ thập trên (Dt)
Đường kính giá chữ thập trên bằng đường kính ngoài Stato máy phát Dt = Dst = 10,44 (m)
e. Giá chữ thập dưới .
hd = (0,1÷0,12).Dg Dg - đường kính giếng Turbin Dg = 6 (m).
hd= (0,1÷0,12).6 =(0,6÷0,72) (m). Chọn chiều cao hd = 0,7 (m).
• Đường kính giá chữ thập dưới (Dd):
Dd = Dg + 0,4 =6 + 0,4 =6,4 (m).
• Khoảng cách an toàn (a):
a = (0,2 ÷ 0,3) (m ), chọn a = 0,3 (m).
• Khoảng cách trục (C): (độ dài rôi ra của trục)
C: khoảng cách tính từ mặt bích nối với trục Turbin đến đáy giá chữ thập dưới, C = (0,8 ÷ 1) (m). Chọn C = 1 (m).
f. Ổ trục chính (ổ trục chặn).
• Đường kính ổ trục chặn:
Dc = (0,4 ÷ 0,5)Di
Dc = (0,4÷0,5).8,32 = (3,33 ÷ 4,16) (m ) . Chọn Dc = 4 (m).
• Chiều cao ổ trục chặn (hc):
hc = (0,2÷0,25).Di = (0,2÷0,25).8,32 = (1,66 ÷ 2,08) (m). Chọn hc = 1,8 (m).
g. Chóp máy phát.
• Chiều cao chóp máy phát (h0):
ho = (0,30÷0,50) (m).Chọn h0 = 0,4(m ).
• Đường kính chóp máy phát:(do)
do = (0,2 ÷ 0,25).Di = (0,20 ÷ 0,25).8,32= (1,66÷ 2,08) (m).
Chọn do = 1,8 (m).
h. Hố máy phát.
• Chiều dày máy làm mát (t).
t = ( 0,35 ÷ 0,375) (m), Chọn t = 0,35 (m).
• Đường kính hố máy phát (Dh).
Dh = ( 1,5 ÷ 1,85). Di == ( 1,5 ÷ 1,85).8,32 = ( 12,48 ÷ 15,39) (m).
Chọn Dh = 12,50 (m).
• Khoảng cách đi lại (b).
Dh = Dst +2(t+b) ⇒ b = 0,68 (m ).
Thoả mãn điều kiện : b ≥ (0,4 ÷ 0,5) (m).
i. Độ cao của máy phát kể từ mặt bích trục đến đỉnh.
H0 = c + a + hd + hst + ht +hc+ h0
Trong đó:
c- khoảng cách từ mặt bích nối với trục Turbin đến đáy giá chữ thập dưới a - khoảng cách từ đỉnh giá chữ thập dưới đến gối tựa Stato máy phát . hd - chiều cao giá trữ thập dưới .
hst - chiều cao stato máy phát . ht - chiều cao giá chữ thập trên . hc - chiều cao ổ trục chính . ho - chiều cao chóp máy phát .
Ho = 1 + 0,3 + 0,7 + 2,15 + 1,8 + 1,8 + 0,4 = 8,15 (m).
Kích thước cơ bản của máy phát thể hiện trong bảng sau.
STT Bộ phận Thông số Kích thước
1 Trục turbin Đường kính trong và ngoài dv = 100 cm d'v = 95 cm
2 Stato
Đ.Kớnh ngoài lừi thộp từ Chiều cao máy phát Đường kính máy phát
Da = 9.0 m hst = 2.15 m Dst = 10,44 m 3 Giá chữ thập
trên
Chiều cao Đường kính
ht = 1,8 m
Dt = Dst= 10,44 m
4 Giá chữ thập dưới
Chiều cao Đường kính Khoảng cách Khoảng cách trục
hd = 0,7 m Dd= 6,4 m a = 0,3 m c = 1,0 m 5 Ổ trục chặn Chiều cao
Đường kính
hc = 1,8 m Dc= 4 m
6 Chóp máy
phát
Chiều cao Đường kính
ho = 0,4 m do = 1,8 m 7 Hố máy phát
Đường kính
Chiều dày máy làm mát Khoảng cách đi lại
Dh = 12,50 m t = 0,35 m b = 0,68m
8 Giếng Turbin Đường kính Dg = 6,0 m
D
d h
g
st
D D =Dst t
a
ht
c hd
Dd a t
b
Dh
h h
c 0
D d
c 0
Kích thước cơ bản của máy phát
CHƯƠNG 3: CHỌN THIẾT BỊ DẪN VÀ THOÁT NƯỚC